Um método largamente aplicado para evitar a corrosão em estruturas de aço enterradas no solo, como tanques e dutos, é a proteção catódica com um metal de sacrifício. Esse método consiste em conectar a estrutura a ser protegida, por meio de um fio condutor, a uma barra de um metal diferente e mais facilmente oxidável, que, com o passar do tempo, vai sendo corroído até que seja necessária sua substituição.
Um experimento para identificar quais metais podem ser utilizados como metal de sacrifício consiste na adição de um pedaço de metal a diferentes soluções contendo sais de outros metais, conforme ilustrado, e cujos resultados são mostrados na tabela. O símbolo ( + ) indica que foi observada uma reação química e o ( – ) indica que não se observou qualquer reação química.
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Metal X |
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| Soluções | Estanho | Alumínio | Ferro | Zinco |
| SnCl2 | xxxxxx | + | + | + |
| AlCl3 | – | xxxxxx | – | – |
| FeCl 3 | – | + | xxxxxx | + |
| ZnCl 2 | – | + | – | xxxxxx |
Da análise desses resultados, conclui se que pode(m) ser utilizado(s) como metal(is) de sacrifício para tanques de aço:
- Al e Zn
- somente Zn
- Al e Sn
- somente Al.
- Sn e Zn
| Note e adote:
o aço é uma liga metálica majoritariamente formada pelo elemento ferro. |
Tags – Química, Metal de sacrifício, proteção de estruturas metálicas, Reatividade, número de oxidação, NOX.
Resolução
Metal de sacrifício deve ser um material mais facilmente oxidável do que o metal que temos interesse em conservar. Isso pois, um metal mais facilmente oxidável apresenta maior potencial de redução, ou seja, maior tendência a adquirir elétrons e ser reduzido – diminuição do seu número de oxidação (NOX) -, assim os elétrons no processo de corrosão irão para o metal de sacrifício (por isso a necessidade do fio de cobre), prioritariamente ao aço da estrutura.
Na adição de um pedaço de metal a diferentes soluções contendo sais de outros metais pode ocorrer a reação de deslocamento (simples troca) caso o metal adicionado seja mais reativo(maior potencial de redução) que o cátion metálico da solução. Nesse caso, o cátion reduzirá, depositando-se sobre a amostra adicionada e o metal oxidará, passando para a solução.
Considerando o aço (liga de ferro e carbono) majoritariamente formado por ferro (Fe), como informado pelo problema, os metais indicados para serem metais de sacrifício são aqueles com os quais o ferro não reage em solução aquosa (mais reativos), que, de acordo com a tabela fornecida, são o alumínio (Al) e o zinco (Zn).
Alternativa A.
